≡×ՄԵՆՈՒ

• Ինտերիեր
• Այգի
• Կահույք
• Շինանյութեր
• Տանիք

Կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանություն: Էլեկտրաքիմիական պաշտպանություն

ՄԵՏԱՂԱԿԱՆ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔՆԵՐ»

Տեսական հիմք

Ստորգետնյա մետաղական կառույցների կաթոդիկ պաշտպանություն

Գործողության սկզբունքը կաթոդիկ պաշտպանություն

Էլեկտրոլիտիկ միջավայրի հետ կապված հողերի հետ մետաղի շփման դեպքում տեղի է ունենում կոռոզիոն գործընթաց, որն ուղեկցվում է ձևավորմամբ. էլեկտրական հոսանք, և հաստատվում է էլեկտրոդի որոշակի պոտենցիալ։ Խողովակաշարի էլեկտրոդային ներուժի մեծությունը կարող է որոշվել երկու էլեկտրոդների՝ խողովակաշարի և պղնձի սուլֆատի չբևեռացվող տարրի պոտենցիալ տարբերությամբ: Այսպիսով, խողովակաշարի ներուժի արժեքը նրա էլեկտրոդային ներուժի և հղման էլեկտրոդի ներուժի տարբերությունն է գետնի նկատմամբ: Խողովակաշարի մակերևույթի վրա ժամանակի ընթացքում տեղի են ունենում որոշակի ուղղության և անշարժ բնույթի էլեկտրոդային գործընթացներ:

Անշարժ պոտենցիալը սովորաբար կոչվում է բնական ներուժ, որը ենթադրում է խողովակաշարի վրա թափառող և այլ ինդուկտիվ հոսանքների բացակայություն:

Կոռոզիայից մետաղի փոխազդեցությունը էլեկտրոլիտի հետ բաժանվում է երկու գործընթացի՝ անոդային և կաթոդիկ, որոնք միաժամանակ տեղի են ունենում մետաղի և էլեկտրոլիտի միջերեսի տարբեր մասերում:

Կոռոզիայից պաշտպանվելիս կիրառվում է անոդի և կաթոդի պրոցեսների տարածքային տարանջատումը։ Խողովակաշարին միացված է հոսանքի աղբյուր՝ լրացուցիչ հիմնավորող էլեկտրոդով, որի օգնությամբ խողովակաշարի վրա դրվում է արտաքին ուղղակի հոսանք։ Այս դեպքում անոդային գործընթացը տեղի է ունենում լրացուցիչ հիմնավորման էլեկտրոդի վրա:

Ստորգետնյա խողովակաշարերի կաթոդիկ բևեռացումն իրականացվում է ծածկույթի միջոցով էլեկտրական դաշտարտաքին DC աղբյուրից: Ուղղակի հոսանքի աղբյուրի բացասական բևեռը միացված է պաշտպանված կառուցվածքին, մինչդեռ խողովակաշարը հողի նկատմամբ կաթոդ է, դրական բևեռին միացված է արհեստականորեն ստեղծված հողակցող անոդ։

միացման դիագրամկաթոդիկ պաշտպանությունը ցույց է տրված նկ. 14.1. Կաթոդիկ պաշտպանությամբ հոսանքի աղբյուր 2-ի բացասական բևեռը միացված է խողովակաշարին 1, իսկ դրական բևեռը միացված է արհեստականորեն ստեղծված անոդ-գետնին էլեկտրոդին 3: Երբ հոսանքի աղբյուրը միացված է, այն հոսում է իր բևեռից անոդային հիմքը գետնին և մեկուսացման 6-ի վնասված հատվածների միջոցով դեպի խողովակ: Այնուհետև, 4-րդ ջրահեռացման կետի միջոցով միացնող մետաղալարով 5, հոսանքը կրկին վերադառնում է էներգիայի աղբյուրի մինուսին: Այս դեպքում խողովակաշարի մերկ հատվածներից սկսվում է կաթոդիկ բևեռացման գործընթացը:

Բրինձ. 14.1. Խողովակաշարի կաթոդիկ պաշտպանության սխեմատիկ դիագրամ.

1 - խողովակաշար; 2- արտաքին աղբյուրուղղակի ընթացիկ; 3 - անոդային հիմնավորում;

4 - ջրահեռացման կետ; 5 - ջրահեռացման մալուխ; 6 - կաթոդի տերմինալի կոնտակտ;

7 - կաթոդի ելք; 8 - խողովակաշարի մեկուսացման վնաս

Քանի որ հողակցման էլեկտրոդի և խողովակաշարի միջև կիրառվող արտաքին հոսանքի լարումը զգալիորեն գերազանցում է խողովակաշարի կոռոզիոն մակրոզույգերի էլեկտրոդների միջև պոտենցիալ տարբերությունը, անոդային հիմնավորման անշարժ ներուժը որոշիչ դեր չի խաղում:

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության ներառյալ ( ժ 0ա.ավելացնել) խախտվում է կոռոզիոն մակրոզույգերի հոսանքների բաշխումը, կաթոդի հատվածների «խողովակ-երկիր» պոտենցիալ տարբերության արժեքները մոտենում են միմյանց ( ժ 0կ) անոդի հատվածների պոտենցիալ տարբերությամբ ( ժ 0ա), բևեռացման պայմաններն ապահովված են։

Կաթոդիկ պաշտպանությունը կարգավորվում է պահանջվող պաշտպանիչ ներուժի պահպանմամբ: Եթե ​​արտաքին հոսանք կիրառելով, խողովակաշարը բևեռացված է մինչև հավասարակշռության ներուժ ( j 0к = j 0а) մետաղի տարրալուծումը (նկ. 14.2 ա), ապա դադարում է անոդի հոսանքը և դադարում կոռոզիան։ Պաշտպանական հոսանքի հետագա ավելացումն անիրագործելի է։ Ավելի դրական պոտենցիալ արժեքների դեպքում առաջանում է թերի պաշտպանության երեւույթը (նկ. 14.2 բ): Այն կարող է առաջանալ խողովակաշարի կաթոդիկ պաշտպանության ժամանակ, որը գտնվում է թափառող հոսանքների ուժեղ ազդեցության գոտում կամ օգտագործելիս պաշտպանիչներ, որոնք չունեն բավականաչափ բացասական էլեկտրոդային պոտենցիալ (ցինկի պաշտպանիչներ):

Մետաղը կոռոզիայից պաշտպանելու չափանիշներն են պաշտպանիչ հոսանքի խտությունը և պաշտպանիչ ներուժը:

Կաթոդի բևեռացումը ոչ մեկուսացված մետաղական կառուցվածքմինչև պաշտպանական ներուժի արժեքը պահանջում է զգալի հոսանքներ: Պղնձի սուլֆատի հղման էլեկտրոդի նկատմամբ պղնձի սուլֆատի հղման էլեկտրոդի նկատմամբ պողպատի տարբեր միջավայրերում պողպատի բևեռացման համար պահանջվող հոսանքի խտության ամենահավանական արժեքները մինչև նվազագույն պաշտպանիչ ներուժը (-0,85 Վ) տրված են Աղյուսակում: 14.1

Բրինձ. 14.2. Կորոզիայի դիագրամ լրիվ բևեռացման դեպքում (ա) և

թերի բևեռացում (բ)

Որպես կանոն, կաթոդային պաշտպանությունը օգտագործվում է մեկուսիչ ծածկույթների հետ միասին, որոնք կիրառվում են արտաքին մակերեսըխողովակաշար. Մակերեւույթի ծածկույթը նվազեցնում է պահանջվող հոսանքը մեծության մի քանի կարգով: Այսպիսով, պողպատի կաթոդիկ պաշտպանության համար լավ ծածկույթհողում պահանջվում է ընդամենը 0,01 ... 0,2 մԱ / մ 2:

Աղյուսակ 14.1

Կաթոդիկ պաշտպանության համար պահանջվող ընթացիկ խտությունը

մերկ պողպատե մակերեսը տարբեր միջավայրերում

Մեկուսացված հիմնական խողովակաշարերի պաշտպանիչ հոսանքի խտությունը չի կարող դառնալ հուսալի պաշտպանության չափանիշ՝ վնասված խողովակաշարի մեկուսացման անհայտ բաշխվածության պատճառով, որը որոշում է մետաղի և հողի շփման տարածքը: Նույնիսկ չմեկուսացված խողովակի համար (փամփուշտ երկաթուղիներով և մայրուղիներով ստորգետնյա անցումում), պաշտպանիչ հոսանքի խտությունը որոշվում է կառուցվածքի երկրաչափական չափերով և մտացածին է, քանի որ քարթրիջի մակերեսի հատվածը մնում է անհայտ՝ ծածկված անընդհատ առկայությամբ։ պասիվ պաշտպանիչ շերտեր (սանդղակ և այլն) և չմասնակցելով ապաբևեռացման գործընթացին. Հետևաբար, պաշտպանիչ հոսանքի խտությունը որպես պաշտպանության չափանիշ օգտագործվում է մետաղական նմուշների վրա կատարված որոշ լաբորատոր հետազոտություններում:

Խողովակաշարերի կոռոզիայից պաշտպանությունը կարող է իրականացվել տարբեր տեխնոլոգիաների կիրառմամբ, որոնցից ամենաարդյունավետը էլեկտրաքիմիական մեթոդն է, որը ներառում է կաթոդային պաշտպանություն: Հաճախ հակակոռոզիոն կաթոդիկ պաշտպանությունը օգտագործվում է համակցված՝ մեկուսիչ միացություններով պողպատե կառուցվածքի մշակման հետ մեկտեղ։

Այս հոդվածում դիտարկվում է խողովակաշարերի էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը և հատկապես մանրամասն ուսումնասիրվում են դրա կաթոդային ենթատեսակները: Դուք կիմանաք, թե որն է այս մեթոդի էությունը, երբ այն կարող է օգտագործվել և ինչ սարքավորումներ են օգտագործվում մետաղների կաթոդիկ պաշտպանության համար:

Հոդվածի բովանդակությունը

Կաթոդիկ պաշտպանության տարատեսակներ

Պողպատե կոնստրուկցիաների կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանությունը հայտնագործվել է 1820-ական թվականներին: Առաջին անգամ մեթոդը կիրառվել է նավաշինության մեջ՝ նավի պղնձե կորպուսը պատվել է պաշտպանիչ անոդային պաշտպանիչներով, ինչը զգալիորեն նվազեցրել է պղնձի կոռոզիայի արագությունը։ Տեխնիկան ընդունվեց և սկսեց ակտիվորեն զարգանալ, ինչը այն դարձրեց այսօր հակակոռոզիոն պաշտպանության ամենաարդյունավետ մեթոդներից մեկը:

Մետաղների կաթոդիկ պաշտպանությունը, ըստ կատարման տեխնոլոգիայի, դասակարգվում է երկու տեսակի.

• մեթոդ թիվ 1 - արտաքին հոսանքի աղբյուրը միացված է պաշտպանված կառուցվածքին, որի առկայության դեպքում մետաղական արտադրանքն ինքնին գործում է որպես կաթոդ, մինչդեռ երրորդ կողմի իներտ էլեկտրոդները գործում են որպես անոդ:
• մեթոդ # 2 - " էլեկտրալվացման տեխնոլոգիա«Պաշտպանվող կառուցվածքը շփվում է ավելի բարձր էլեկտրաբացասական պոտենցիալ ունեցող մետաղից պատրաստված քայլքի թիթեղի հետ (այդպիսի մետաղներից են ցինկը, ալյումինը, մագնեզիումը և դրանց համաձուլվածքները): Անոդի ֆունկցիան այս մեթոդում իրականացվում է երկու մետաղների կողմից, մինչդեռ քայլք ափսեի մետաղի էլեկտրաքիմիական տարրալուծումը ապահովում է կաթոդային հոսանքի պահանջվող նվազագույնը, որը հոսում է պաշտպանվող կառուցվածքի միջով: Ժամանակի ընթացքում քայլքի ափսեը ամբողջությամբ ոչնչացվում է:

Մեթոդ թիվ 1 ամենատարածվածն է: Սա հեշտ կիրառվող հակակոռոզիոն տեխնոլոգիա է, որն արդյունավետ կերպով հաղթահարում է մետաղական կոռոզիայի բազմաթիվ տեսակներ.

• չժանգոտվող պողպատի միջբյուրեղային կոռոզիա;
• փոսային կոռոզիա;
• արույրի ճեղքվածք ավելացած սթրեսից;
• կոռոզիա՝ թափառող հոսանքների պատճառով.

Ի տարբերություն առաջին մեթոդի, որը հարմար է մեծ կառույցների պաշտպանության համար (օգտագործվում է ստորգետնյա և վերգետնյա խողովակաշարերի համար), գալվանական էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը նախատեսված է փոքր արտադրանքների հետ օգտագործելու համար։

Գալվանական մեթոդը լայնորեն կիրառվում է ԱՄՆ-ում, այն գործնականում չի օգտագործվում Ռուսաստանում, քանի որ մեր երկրում խողովակաշարերի կառուցման տեխնոլոգիան չի նախատեսում մայրուղիների մշակում հատուկ մեկուսիչ ծածկույթով, ինչը. նախադրյալգալվանական էլեկտրաքիմիական պաշտպանության համար:

Հարկ է նշել, որ առանց կոռոզիայի պողպատը զգալիորեն ավելանում է ստորերկրյա ջրերի ազդեցության տակ, ինչը հատկապես բնորոշ է. գարնանային շրջանև աշուն: Ձմռանը ջրի սառչումից հետո խոնավությունից կոռոզիան զգալիորեն դանդաղում է։

Տեխնոլոգիայի էությունը

Կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանությունն իրականացվում է ուղղակի հոսանքի կիրառմամբ, որը պաշտպանված կառուցվածքին մատակարարվում է արտաքին աղբյուրից (առավել հաճախ օգտագործվում են ուղղիչներ, որոնք փոխակերպում են փոփոխական հոսանքը ուղիղ հոսանքի) և դարձնում դրա պոտենցիալը բացասական:

Օբյեկտն ինքնին, որը միացված է ուղղակի հոսանքին, «մինուս» է՝ կաթոդ, մինչդեռ դրան միացված անոդային հիմքը «պլյուս» է։ Կաթոդիկ պաշտպանության արդյունավետության հիմնական պայմանը լավ հաղորդիչ էլեկտրոլիտիկ միջավայրի առկայությունն է, որը գործում է որպես հող ստորգետնյա խողովակաշարերի պաշտպանության համար, մինչդեռ էլեկտրոնային շփումը ձեռք է բերվում բարձր հաղորդունակ մետաղական նյութերի օգտագործմամբ:

Էլեկտրոլիտիկ միջավայրի (հողի) և օբյեկտի միջև տեխնոլոգիայի ներդրման գործընթացում մշտապես պահպանվում է պահանջվող ընթացիկ պոտենցիալ տարբերությունը, որի արժեքը որոշվում է բարձր դիմադրողական վոլտմետրի միջոցով:

Խողովակաշարերի կաթոդային պաշտպանության առանձնահատկությունները

Կոռոզիան բոլոր տեսակի խողովակաշարերի ճնշվածության հիմնական պատճառն է: Ժանգով մետաղի վնասվելու պատճառով դրա վրա առաջանում են բացեր, խոռոչներ և ճաքեր, որոնք հանգեցնում են պողպատե կառուցվածքի քայքայմանը։ Այս խնդիրը հատկապես կարևոր է ստորգետնյա խողովակաշարերի համար, որոնք մշտական ​​կապի մեջ են ստորերկրյա ջրերի հետ:

Գազատարների կաթոդիկ պաշտպանությունը կոռոզիայից իրականացվում է վերը նշված մեթոդներից մեկով (օգտագործելով արտաքին ուղղիչ կամ գալվանական մեթոդ): Տեխնոլոգիան այս դեպքում հնարավորություն է տալիս նվազեցնել մետաղի օքսիդացման և տարրալուծման արագությունը, որից պատրաստված է խողովակաշարը, ինչը ձեռք է բերվում դրա բնական կորոզիայի ներուժը բացասական կողմ տեղափոխելու միջոցով:

Գործնական թեստերի միջոցով պարզվել է, որ մետաղների կաթոդային բևեռացման պոտենցիալը, որի դեպքում բոլոր կոռոզիոն գործընթացները դանդաղում են, հավասար է. -0,85 Վ, մինչդեռ ստորգետնյա խողովակաշարերի համար բնական ռեժիմում այն ​​կազմում է -0,55 Վ։

Որպեսզի հակակոռոզիոն պաշտպանությունը արդյունավետ լինի, անհրաժեշտ է մետաղի կաթոդային պոտենցիալը, որից խողովակաշարը պատրաստվում է ուղղակի հոսանքի միջոցով -0,3 Վ-ով: Այս դեպքում պողպատի կոռոզիայի արագությունը չի գերազանցում: Տարվա ընթացքում 10 միկրոմետր:

Կաթոդիկ պաշտպանությունն ամենաշատն է արդյունավետ մեթոդստորգետնյա խողովակաշարերի պաշտպանություն թափառող հոսանքներից. Թափառող հոսանքների հայեցակարգը վերաբերում է էլեկտրական լիցքին, որը մտնում է գետնին էլեկտրահաղորդման գծերի, կայծակաձողերի կամ երկաթուղային գծերի երկայնքով գնացքների տեղակայման կետերի շահագործման արդյունքում: Թափառող հոսանքների առաջացման ստույգ ժամանակն ու վայրը հնարավոր չէ պարզել։

Թափառող հոսանքների քայքայիչ ազդեցությունը մետաղի վրա տեղի է ունենում, եթե մետաղական կառուցվածքը դրական պոտենցիալ ունի էլեկտրոլիտի նկատմամբ (ստորգետնյա խողովակաշարերի համար հողը գործում է որպես էլեկտրոլիտ): Մյուս կողմից, կաթոդիկ պաշտպանությունը բացասական է դարձնում ստորգետնյա խողովակաշարերի մետաղական ներուժը, ինչը վերացնում է թափառող հոսանքների ազդեցության տակ դրանց օքսիդացման վտանգը։

Ստորգետնյա խողովակաշարերի կաթոդային պաշտպանության համար արտաքին հոսանքի աղբյուրի օգտագործման տեխնոլոգիան նախընտրելի է։ Դրա առավելություններն են անսահմանափակ էներգիայի ռեսուրսը, որը կարող է հաղթահարել հողի դիմադրողականությունը:

Որպես հակակոռոզիոն պաշտպանության ընթացիկ աղբյուր, օգտագործվում են 6 և 10 կՎտ հզորությամբ օդային էլեկտրահաղորդման գծեր, բայց եթե տարածքում էլեկտրահաղորդման գծեր չկան, կարող են օգտագործվել գազով և դիզելային վառելիքով աշխատող շարժական գեներատորներ։

Կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանության տեխնոլոգիայի մանրամասն ակնարկ (տեսանյութ)

Սարքավորումներ կաթոդային պաշտպանության համար

Ստորգետնյա խողովակաշարերի հակակոռոզիոն պաշտպանության համար օգտագործվում են հատուկ սարքավորումներ. կաթոդիկ պաշտպանության կայաններ(SKZ), որը բաղկացած է հետևյալ միավորներից.

• հիմնավորում (անոդ);
• ուղղակի ընթացիկ աղբյուր;
• հսկողության, մոնիտորինգի և չափման կետ;
• միացնող մալուխներ և լարեր.

Մեկ CPS-ը, որը միացված է էլեկտրացանցին կամ ինքնավար գեներատորին, կարող է կատարել միանգամից մի քանի հարակից ստորգետնյա խողովակաշարերի կաթոդային պաշտպանություն: Ընթացքի կարգավորումը կարող է իրականացվել ձեռքով (փոխելով ոլորուն տրանսֆորմատորի վրա) կամ ավտոմատ կերպով (եթե համակարգը հագեցած է թրիստորներով):

Կենցաղային արդյունաբերության մեջ օգտագործվող կաթոդիկ պաշտպանության կայանների թվում տեխնոլոգիապես ամենաառաջադեմ տեղադրումը Minerva-3000-ն է (նախագծված է Ֆրանսիայից ժամանած ինժեներների կողմից՝ Գազպրոմի պատվերով): Այս SKZ-ի հզորությունը բավական է արդյունավետ պաշտպանություն 30 կմ ստորգետնյա խողովակաշար.

Տեղադրման առավելությունները ներառում են.

• հզորության բարձրացում;
• ծանրաբեռնվածության վերականգնման գործառույթ (թարմացումը տեղի է ունենում 15 վայրկյանում);
• թվային կառավարման համակարգերի առկայություն գործառնական ռեժիմների մոնիտորինգի համար.
• կրիտիկական հանգույցների ամբողջական խստություն;
• հեռակառավարման համար սարքավորումները միացնելու ունակությունը.

ASKG-TM կայանքները լայն պահանջարկ ունեն նաև կենցաղային շինարարության մեջ, համեմատած Minerva-3000-ի հետ, դրանք ունեն կրճատված հզորություն (1-5 կՎտ), սակայն պահեստային կազմաձևում համակարգը հագեցած է հեռաչափության համալիրով, որն ավտոմատ կերպով վերահսկում է SKZ-ի շահագործումը և ունի հեռակառավարման հնարավորություն:

Կաթոդիկ պաշտպանության կայաններ Minerva-3000 և ASKG-TMպահանջում է 220 Վ սնուցում Սարքավորման հեռակառավարումն իրականացվում է ներկառուցված GPRS մոդուլների միջոցով: SKZ-ն ունի բավականին մեծ չափսեր՝ 50 * 40 * 90 սմ և քաշը՝ 50 կգ։ Սարքերի նվազագույն ծառայության ժամկետը 20 տարի է։

Խողովակաշարերը էներգակիրների փոխադրման ամենատարածված միջոցն են: Նրանց ակնհայտ թերությունը ժանգի առաջացման զգայունությունն է: Դրա համար իրականացվում է մայրուղային խողովակաշարերի կոռոզիայից կաթոդիկ պաշտպանություն: Ո՞րն է դրա գործողության սկզբունքը:

Կոռոզիայի պատճառները

Կենսապահովման համակարգերի խողովակաշարերի ցանցերը բաշխված են ամբողջ Ռուսաստանում: Դրանց օգնությամբ արդյունավետ է փոխադրվում գազը, ջուրը, նավթամթերքը, նավթը։ Ոչ վաղ անցյալում խողովակաշարեր անցկացվեցին ամոնիակի տեղափոխման համար։ Խողովակաշարերի մեծ մասը պատրաստված է մետաղից, և դրանց հիմնական թշնամին կոռոզիան է, որի տեսակները շատ են:

Մետաղական մակերեսների վրա ժանգի առաջացման պատճառները հիմնված են շրջակա միջավայրի հատկությունների վրա, ինչպես արտաքին, այնպես էլ խողովակաշարերի ներքին կոռոզիայից: Ներքին մակերեսների համար կոռոզիայի առաջացման վտանգը հիմնված է.

1. Փոխազդեցություն ջրի հետ.
2. Ջրի մեջ ալկալիների, աղերի կամ թթուների առկայությունը:

Նման հանգամանքներ կարող են զարգանալ հիմնական ջրատարների, տաք ջրամատակարարման համակարգերի (ՋՋ), գոլորշու և ջեռուցման վրա: Ոչ պակաս կարևոր գործոն է խողովակաշարի անցկացման եղանակը՝ գետնին կամ ստորգետնյա: Առաջինը ավելի հեշտ է պահպանել և վերացնել ժանգի ձևավորման պատճառները՝ համեմատած երկրորդի հետ։

Խողովակների մեջ խողովակի տեղադրման մեթոդի դեպքում կոռոզիայի ռիսկը ցածր մակարդակի վրա է: Խողովակաշարի վրա ուղղակիորեն տեղադրելու ժամանակ դրսումժանգի ձևավորումը հնարավոր է մթնոլորտի հետ փոխազդեցությունից, ինչը նույնպես հանգեցնում է դիզայնի փոփոխության:

Ստորգետնյա տեղակայված խողովակաշարեր, ներառյալ գոլորշու և տաք ջուրառավել խոցելի է կոռոզիայից: Հարց է առաջանում ջրային աղբյուրների հատակին տեղակայված խողովակների կոռոզիայի նկատմամբ զգայունության մասին, սակայն ցանցի միայն մի փոքր մասն է գտնվում այդ վայրերում:

Ըստ նպատակի, կոռոզիայի վտանգ ունեցող խողովակաշարերը բաժանվում են.

• բեռնախցիկ;
• կոմերցիոն;
• ջեռուցման համակարգերի և բնակչության կենսապահովման համար.
• արդյունաբերական ձեռնարկությունների կեղտաջրերի համար.

Խողովակաշարերի հիմնական ցանցերի կոռոզիայի նկատմամբ զգայունություն

Այս տեսակի խողովակաշարերի կոռոզիան ամենալավ ուսումնասիրվածն է, և դրանց պաշտպանությունը ազդեցությունից արտաքին գործոններսահմանված ստանդարտ պահանջներով: Կարգավորող փաստաթղթերը վերաբերում են պաշտպանության մեթոդներին, այլ ոչ թե ժանգի առաջացման պատճառներին:

Հավասարապես կարևոր է հաշվի առնել, որ հաշվի է առնվում միայն արտաքին կոռոզիան, որին ենթակա է խողովակաշարի արտաքին հատվածը, քանի որ իներտ գազերը անցնում են խողովակաշարի ներսում: Այս դեպքում մետաղի շփումը մթնոլորտի հետ այնքան էլ վտանգավոր չէ։

ԳՕՍՏ-ի համաձայն կոռոզիայից պաշտպանության համար համարվում են խողովակաշարի մի քանի հատվածներ՝ ավելացված և բարձր վտանգ, ինչպես նաև կոռոզիոն:

Մթնոլորտի բացասական գործոնների ազդեցությունը բարձր ռիսկային տարածքների կամ կոռոզիայի տեսակների վրա.

1. Ուղղակի հոսանքի աղբյուրներից՝ թափառող հոսանքների առաջացումը.
2. Միկրոօրգանիզմների ազդեցությունը.
3. Ստեղծված սթրեսը հանգեցնում է մետաղի ճաքերի:
4. Թափոնների պահեստավորում.
5. Աղի հողեր.
6. Փոխադրվող նյութի ջերմաստիճանը 300 °C-ից բարձր է։
7. Նավթատարի ածխածնի երկօքսիդի կոռոզիան.

Ստորգետնյա խողովակաշարերը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղադրողը պետք է իմանա խողովակաշարի դիզայնը և SNiP-ի պահանջները:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիա հողից

Խողովակաշարերի առանձին հատվածներում ձևավորված լարումների տարբերության պատճառով առաջանում է էլեկտրոնի հոսք։ Ժանգի առաջացման գործընթացը տեղի է ունենում էլեկտրաքիմիական սկզբունքով. Այս էֆեկտի հիման վրա անոդային գոտիներում մետաղի մի մասը ճաքում է և հոսում հողի հիմքի մեջ։ Էլեկտրոլիտի հետ փոխազդեցությունից հետո ձևավորվում է կոռոզիա:

Բացասական դրսեւորումներից պաշտպանվածության ապահովման նշանակալի չափանիշներից է հիմնականի երկարությունը։ Ճանապարհին կան հողեր տարբեր կազմև բնորոշ. Այս ամենը նպաստում է դրված խողովակաշարերի մասերի միջև լարման տարբերության առաջացմանը: Ցանցն ունի լավ հաղորդունակություն, հետևաբար, տեղի է ունենում բավական մեծ երկարությամբ գալվանական զույգերի ձևավորում:

Խողովակաշարի կոռոզիայի մակարդակի աճը հրահրում է բարձր խտությանէլեկտրոնների հոսքը. Ոչ պակաս կարևոր է խողովակաշարերի խորությունը, քանի որ այն պահպանում է խոնավության զգալի տոկոսը, իսկ «0» նիշից ցածր ջերմաստիճանը չի ազատվում: Խողովակների մակերեսին վերամշակումից հետո մնում է նաև ջրաղացի մասշտաբը, և դա ազդում է ժանգի տեսքի վրա։

միջոցով հետազոտական ​​աշխատանքուղղակի կապ հաստատեց մետաղի վրա ձևավորված ժանգի խորության և տարածքի միջև: Սա հիմնված է այն փաստի վրա, որ մետաղը ավելի մեծ տարածքմակերեսը առավել խոցելի է արտաքին բացասական դրսևորումների նկատմամբ: Առանձնահատուկ դեպքերը ներառում են պողպատե կոնստրուկցիաների վրա էլեկտրաքիմիական գործընթացի ազդեցության տակ շատ ավելի փոքր քանակությամբ ոչնչացման դրսևորում:

Հողերի ագրեսիվությունը մետաղի նկատմամբ հիմնականում որոշվում է սեփական կառուցվածքային բաղադրիչով, խոնավությամբ, դիմադրությամբ, ալկալիներով հագեցվածությամբ, օդի թափանցելիությամբ և այլ գործոններով: Ստորգետնյա խողովակաշարերը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղադրողը պետք է ծանոթ լինի մայրուղու կառուցման նախագծին:

Կոռոզիա թափառող հոսանքների ազդեցության տակ

Ժանգը կարող է առաջանալ փոփոխական և մշտական ​​էլեկտրոնների հոսքից.

• Մշտական ​​հոսանքի ազդեցության տակ ժանգի առաջացում. Թափառող հոսանքները կոչվում են հոսանքներ հողում և գետնի տակ գտնվող կառուցվածքային տարրերում: Նրանց ծագումը մարդածին է։ Դրանք առաջանում են շենքերից կամ շինություններից տարածվող ուղղակի հոսանքի տեխնիկական սարքերի շահագործման արդյունքում։ Նրանք կարող են լինել եռակցման ինվերտորներ, կաթոդային պաշտպանության համակարգեր և այլ սարքեր։ Ընթացիկը հակված է գնալու նվազագույն դիմադրության ճանապարհով, արդյունքում, գետնի մեջ առկա խողովակաշարերի առկայության դեպքում, հոսանքի համար շատ ավելի հեշտ կլինի անցնել մետաղի միջով: Անոդը խողովակաշարի այն հատվածն է, որտեղից թափառող հոսանքը դուրս է գալիս հողի մակերես։ Խողովակաշարի այն մասը, որի մեջ մտնում է հոսանքը, կատարում է կաթոդի դերը: Նկարագրված անոդային մակերեսների վրա հոսանքները ունեն ավելացած խտություն, ուստի հենց այդ վայրերում են ձևավորվում զգալի կոռոզիոն բծեր: Կոռոզիայի արագությունը սահմանափակված չէ և կարող է լինել տարեկան մինչև 20 մմ:
• Փոփոխական հոսանքի ազդեցության տակ ժանգի առաջացում. 110 կՎ-ից ավելի ցանցի լարմամբ էլեկտրահաղորդման գծերի մոտ տեղակայված, ինչպես նաև փոխարինող հոսանքների ազդեցության տակ խողովակաշարերի զուգահեռ դասավորվածության դեպքում ձևավորվում է կոռոզիա, ներառյալ կոռոզիան խողովակաշարերի մեկուսացման տակ:

Սթրեսային կոռոզիայից ճեղքվածք

Եթե ​​մետաղի մակերեսի վրա միաժամանակ ազդում են արտաքին բացասական գործոնները և էլեկտրահաղորդման գծերի բարձր լարումը, որն առաջացնում է առաձգական ուժեր, ապա ձևավորվում է ժանգ։ Կատարված հետազոտության համաձայն՝ իր տեղը զբաղեցրել է ջրածնային-կոռոզիայի նոր տեսությունը։

Փոքր ճաքեր են առաջանում, երբ խողովակը հագեցած է ջրածնով, որն այնուհետև ապահովում է ճնշման բարձրացում ներսից մինչև ատոմների և բյուրեղների կապի սահմանված համարժեքից բարձր ցուցանիշներ:

Պրոտոնի դիֆուզիայի ազդեցության տակ մակերևութային շերտը հիդրոգենացվում է հիդրոլիզի ազդեցության տակ կաթոդային պաշտպանության բարձր մակարդակներում և անօրգանական միացությունների հետ միաժամանակ ազդեցության տակ։

Ճեղքը բացվելուց հետո արագանում է մետաղի ժանգոտման պրոցեսը, որն ապահովում է հողային էլեկտրոլիտը։ Արդյունքում, մեխանիկական ազդեցությունների ազդեցության տակ մետաղը ենթարկվում է դանդաղ ոչնչացման։

Կոռոզիա միկրոօրգանիզմների ազդեցության տակ

Մանրէաբանական կոռոզիան կենդանի միկրոօրգանիզմների ազդեցության տակ խողովակաշարի վրա ժանգի առաջացման գործընթացն է։ Դա կարող է լինել ջրիմուռներ, սնկեր, բակտերիաներ, այդ թվում՝ ամենապարզ օրգանիզմները։ Հաստատվել է, որ բակտերիաների վերարտադրությունն առավել էականորեն ազդում է այս գործընթացի վրա։ Միկրոօրգանիզմների կենսագործունեությունը պահպանելու համար անհրաժեշտ է պայմաններ ստեղծել, մասնավորապես՝ ազոտ, խոնավություն, ջուր և աղ։ Նաև այնպիսի պայմաններ, ինչպիսիք են.

1. Ջերմաստիճանի և խոնավության ցուցանիշներ.
2. Ճնշում.
3. Լուսավորության առկայությունը:
4. Թթվածին.

Թթվային միջավայր արտանետելիս օրգանիզմները կարող են առաջացնել նաև կոռոզիա։ Դրանց ազդեցության տակ մակերեսին հայտնվում են քարանձավներ, որոնք ունեն սև գույն և ջրածնի սուլֆիդի տհաճ հոտ։ Սուլֆատ պարունակող բակտերիաները առկա են գրեթե բոլոր հողերում, սակայն կոռոզիայի արագությունը մեծանում է, քանի որ դրանց թիվը մեծանում է:

Ինչ է էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունԿոռոզիայի դեմ խողովակաշարերը միջոցառումների մի շարք են, որոնք ուղղված են էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ կոռոզիայի զարգացումը կանխելուն: Ուղղակի հոսանքի փոխակերպման համար օգտագործվում են մասնագիտացված ուղղիչներ:

Կոռոզիայից պաշտպանությունն իրականացվում է էլեկտրամագնիսական դաշտ ստեղծելու միջոցով, որի արդյունքում ձեռք է բերվում բացասական ներուժ կամ տեղանքը կատարում է կաթոդի դեր։ Այսինքն՝ հատվածը պողպատե խողովակաշարեր, պաշտպանված ժանգից, ձեռք է բերում բացասական լիցք, իսկ հողը՝ դրական։

Խողովակաշարերի կաթոդիկ պաշտպանությունը կոռոզիայից ուղեկցում է էլեկտրոլիտիկ պաշտպանությանը միջավայրի բավարար հաղորդունակությամբ: Այս ֆունկցիան կատարում է հողը՝ մետաղական ստորգետնյա մայրուղիներ դնելիս։ Էլեկտրոդները շփվում են հաղորդիչ տարրերի միջոցով:

Կոռոզիայի ցուցիչը բարձր լարման վոլտմետր է կամ կոռոզիոն չափիչ: Այս սարքի օգնությամբ վերահսկվում է էլեկտրոլիտի և հողի ցուցիչը՝ հատուկ այս դեպքի համար։

Ինչպես է դասակարգվում էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը

Հիմնական խողովակաշարերի և տանկերի կոռոզիան և դրանից պաշտպանությունը վերահսկվում են երկու եղանակով.

• Մետաղական մակերեսին մատակարարվում է ընթացիկ աղբյուր: Այս տարածքը ձեռք է բերում բացասական լիցք, այսինքն՝ կատարում է կաթոդի դեր։ Անոդները իներտ էլեկտրոդներ են, որոնք ոչ մի կապ չունեն դիզայնի հետ: Այս մեթոդը համարվում է ամենատարածվածը, և էլեկտրաքիմիական կոռոզիան չի առաջանում: Այս տեխնիկան ուղղված է կոռոզիայի հետևյալ տեսակների կանխարգելմանը. փոսիկություն, թափառող հոսանքների առկայության պատճառով, չժանգոտվող պողպատի բյուրեղային տեսակ, ինչպես նաև փողային տարրերի ճեղքվածք:
• գալվանական ճանապարհ. Հիմնական խողովակաշարերի պաշտպանությունը կամ քայլքի պաշտպանությունն իրականացվում է բարձր բացասական լիցքերով մետաղական թիթեղներով՝ պատրաստված ալյումինից, ցինկից, մագնեզիումից կամ դրանց համաձուլվածքներից: Անոդները երկու տարր են, այսպես կոչված, արգելակիչներ, մինչդեռ պաշտպանիչի դանդաղ ոչնչացումը օգնում է պահպանել կաթոդի հոսանքը արտադրանքում: Պաշտպանիչ պաշտպանությունը օգտագործվում է չափազանց հազվադեպ: ECP-ն իրականացվում է խողովակաշարերի մեկուսիչ ծածկույթի վրա:

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության առանձնահատկությունների մասին

Խողովակաշարերի ոչնչացման հիմնական պատճառը կոռոզիայի հետևանքն է։ մետաղական մակերեսներ. Ժանգի առաջացումից հետո առաջանում են ճաքեր, ճեղքեր, խոռոչներ, որոնք աստիճանաբար մեծանում են չափերով և նպաստում խողովակաշարի պատռմանը։ Այս երևույթն ավելի հաճախ հանդիպում է ստորգետնյա կամ ստորերկրյա ջրերի հետ շփվող մայրուղիներում:

Կաթոդիկ պաշտպանության սկզբունքը հիմնված է վերը նկարագրված երկու մեթոդներով լարման տարբերության և գործողության ստեղծման վրա: Անմիջապես խողովակաշարի գտնվելու վայրում իրականացված չափման գործողություններից հետո պարզվել է, որ ոչնչացման գործընթացը դանդաղեցնելու համար անհրաժեշտ ներուժը պետք է լինի 0,85 Վ, իսկ ստորգետնյա տարրերի համար այս արժեքը 0,55 Վ է:

Կոռոզիայի արագությունը դանդաղեցնելու համար կաթոդի լարումը պետք է կրճատվի 0,3 Վ-ով: Այս սցենարի դեպքում կոռոզիայի արագությունը չի գերազանցի 10 միկրոն/տարին, և դա զգալիորեն կնպաստի տեխնիկական սարքերի ծառայության ժամկետի երկարացմանը:

Էական խնդիրներից մեկը գետնին թափառող հոսանքների առկայությունն է։ Նման հոսանքները առաջանում են շենքերի, շինությունների հիմնավորումից, երկաթուղային գծերև այլ սարքեր: Ավելին, անհնար է ճշգրիտ գնահատական ​​տալ, թե որտեղ կարող են հայտնվել։

Կործանարար ազդեցություն ստեղծելու համար բավական է լիցքավորել պողպատե խողովակաշարերը էլեկտրոլիտիկ միջավայրի հետ կապված դրական ներուժով, դրանք ներառում են գետնին դրված գծեր:

Շղթան հոսանքով ապահովելու համար անհրաժեշտ է մատակարարել արտաքին լարում, որի պարամետրերը բավարար կլինեն հողի հիմքի դիմադրությունը ճեղքելու համար։

Որպես կանոն, նման աղբյուրները էլեկտրահաղորդման գծեր են, որոնց հզորությունը 6-ից 10 կՎտ է: Եթե ​​էլեկտրական հոսանք չի կարող մատակարարվել, ապա կարող են օգտագործվել դիզելային կամ գազային գեներատորներ։ Ստորգետնյա խողովակաշարերը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղադրողը նախքան աշխատանք կատարելը պետք է ծանոթ լինի նախագծային լուծումներին:

կաթոդիկ պաշտպանություն

Խողովակների մակերեսին ժանգոտման տոկոսը նվազեցնելու համար օգտագործվում են էլեկտրոդների պաշտպանության կայաններ.

1. Անոդ՝ պատրաստված հիմնավորող հաղորդիչների տեսքով։
2. Էլեկտրոնների մշտական ​​հոսքերի փոխարկիչներ:
3. Գործընթացի վերահսկման և այս գործընթացի մոնիտորինգի սարքավորումներ:
4. Մալուխի և մետաղալարերի միացումներ:

Կաթոդիկ պաշտպանության կայանները բավականին արդյունավետ են, երբ ուղղակիորեն միացված են էլեկտրահաղորդման գծին կամ գեներատորին, ապահովում են հոսանքների արգելակող ազդեցությունը։ Միաժամանակ խողովակաշարի մի քանի հատվածներ միաժամանակ պաշտպանված են։ Պարամետրերը կարող են կարգավորվել ձեռքով կամ ավտոմատ կերպով: Առաջին դեպքում օգտագործվում են տրանսֆորմատորային ոլորուններ, իսկ երկրորդ դեպքում՝ թրիստորներ։

Ռուսաստանում ամենատարածվածը բարձր տեխնոլոգիական տեղադրումն է՝ Minevra -3000: Նրա հզորությունը բավարար է 30000 մ մայրուղիները պաշտպանելու համար։

Տեխնիկական սարքի առավելությունները.

• բարձր հզորության բնութագրեր;
• քառորդ րոպեի ընթացքում ծանրաբեռնվածությունից հետո աշխատանքային ռեժիմի թարմացում.
• թվային կարգավորման օգնությամբ իրականացվում է գործառնական պարամետրերի հսկողություն.
• բարձր պատասխանատու կապերի խստություն;
• սարքը միացնելով Հեռակառավարման վահանակգործընթացի հետևում.

Օգտագործվում են նաև ASKG-TM, թեև դրանց հզորությունը փոքր է, նրանց սարքավորումները հեռաչափության համալիրով կամ Հեռակառավարման վահանակթույլ է տալիս նրանց լինել ոչ պակաս հայտնի:

Ջրի կամ գազատարի մեկուսիչ գծի սխեման պետք է լինի աշխատանքի վայրում:

Տեսանյութ. կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանություն - ինչ է տեղի ունենում և ինչպես է այն իրականացվում:

Կոռոզիայից պաշտպանություն ջրահեռացման կազմակերպման միջոցով

Ստորգետնյա խողովակաշարերը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղադրողը պետք է ծանոթ լինի ջրահեռացման սարքին: Նման պաշտպանությունը թափառող հոսանքներից խողովակաշարերի ժանգի առաջացումից ապահովվում է ջրահեռացման սարքով, որն անհրաժեշտ է այդ հոսանքները մեկ այլ հողատարածք շեղելու համար: Ընդհանուր առմամբ, ջրահեռացման մի քանի տարբերակ կա.

Կատարման տարատեսակներ.

1. Պատրաստված է ընդհատակում:
2. Ուղիղ.
3. բևեռականություններով։
4. Ամրապնդված.

Հողային ջրահեռացում իրականացնելիս էլեկտրոդները տեղադրվում են անոդային գոտիներում: Ուղղակի ջրահեռացման գիծ ապահովելու համար պատրաստվում է էլեկտրական ցատկող, որը խողովակաշարը միացնում է բացասական բևեռին ընթացիկ աղբյուրներից, օրինակ՝ բնակելի շենքից հողին:

Բևեռացված դրենաժն ունի միակողմանի հաղորդունակություն, այսինքն, երբ գետնի հանգույցում դրական լիցք է հայտնվում, այն ինքնաբերաբար անջատվում է: Ուժեղացված ջրահեռացումը գործում է ընթացիկ փոխարկիչից, որը լրացուցիչ միացված է էլեկտրական միացմանը, և դա բարելավում է մոլորված հոսանքների հեռացումը հիմնականից:

Խողովակաշարերի կոռոզիայի թույլտվությունը կատարվում է հաշվարկով, համաձայն RD-ի:

Բացի այդ, օգտագործվում է ինհիբիտորային պաշտպանություն, այսինքն՝ խողովակների վրա օգտագործվում է հատուկ կոմպոզիցիա՝ ագրեսիվ միջավայրից պաշտպանելու համար։ Ավտոկայանատեղերի կոռոզիան առաջանում է, երբ կաթսայատան սարքավորումները երկար ժամանակ անգործության են մատնված, որպեսզի դա տեղի չունենա, անհրաժեշտ է սարքավորումների սպասարկում:

Ստորգետնյա խողովակաշարերը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղադրողը պետք է ունենա գիտելիքներ և հմտություններ, վերապատրաստված լինի Կանոններին և պարբերաբար բժշկական զննում անցնի և քննություններ հանձնի Ռոստեխնաձորից տեսուչի ներկայությամբ:

Մինչ այժմ երկար պայմանավորվելիս արդյունաբերական խողովակաշարերԽողովակների ամենատարածված նյութը պողպատն է: Շատերի հետ հրաշալի հատկություններ, ինչպիսիք են մեխանիկական ուժ, մեծ արժեքներով գործելու ունակություն ներքին ճնշումև ջերմաստիճանը և դիմադրությունը եղանակային սեզոնային փոփոխություններին, պողպատն ունի նաև լուրջ թերություն՝ կոռոզիայի միտում, ինչը հանգեցնում է արտադրանքի ոչնչացմանը և, համապատասխանաբար, ամբողջ համակարգի անգործունակությանը:

Այս սպառնալիքից պաշտպանվելու միջոցներից է էլեկտրաքիմիական, ներառյալ խողովակաշարերի կաթոդային և անոդային պաշտպանությունը. Կաթոդիկ պաշտպանության առանձնահատկություններն ու տեսակները կքննարկվեն ստորև:

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության սահմանում

Խողովակաշարերի էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը կոռոզիայից մի գործընթաց է, որն իրականացվում է մետաղներից կամ համաձուլվածքներից պատրաստված պաշտպանված օբյեկտի վրա մշտական ​​էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ: Քանի որ փոփոխական հոսանքը սովորաբար հասանելի է շահագործման համար, այն ուղղակի հոսանքի վերածելու համար օգտագործվում են հատուկ ուղղիչներ:

Խողովակաշարերի կաթոդային պաշտպանության դեպքում պաշտպանված օբյեկտը ստանում է բացասական ներուժ՝ դրա վրա կիրառելով էլեկտրամագնիսական դաշտ, այսինքն՝ դառնում է կաթոդ։

Համապատասխանաբար, եթե կոռոզիայից պաշտպանված խողովակի հատվածը դառնում է «մինուս», ապա դրան մատակարարվող հողը դառնում է «պլյուս» (այսինքն՝ անոդ):

Այս մեթոդով կոռոզիայից պաշտպանությունը անհնար է առանց լավ հաղորդունակությամբ էլեկտրոլիտիկ միջավայրի առկայության: Խողովակաշարերի ստորգետնյա կազմակերպման դեպքում դրա գործառույթը կատարում է հողը։ Էլեկտրոդների շփումն ապահովվում է մետաղներից և համաձուլվածքներից պատրաստված լավ հաղորդիչ էլեկտրական հոսանքի տարրերի օգտագործմամբ։

Գործընթացի ընթացքում մշտական ​​պոտենցիալ տարբերություն է առաջանում էլեկտրոլիտային միջավայրի (այս դեպքում՝ հողի) և կոռոզիայից պաշտպանված տարրի միջև, որի արժեքը վերահսկվում է բարձր լարման վոլտմետրերի միջոցով։

Էլեկտրաքիմիական կաթոդային պաշտպանության մեթոդների դասակարգում

Կոռոզիայի կանխարգելման այս մեթոդը առաջարկվել է 19-րդ դարի 20-ական թվականներին և ի սկզբանե օգտագործվել է նավաշինության մեջ. նավերի պղնձե պատյանները պատված են եղել անոդային պաշտպանիչներով, ինչը զգալիորեն նվազեցրել է մետաղի կոռոզիայի արագությունը։

Արդյունավետությունը հաստատվելուց հետո նոր տեխնոլոգիա, գյուտը սկսեց ակտիվորեն կիրառվել արդյունաբերության այլ ոլորտներում։ Որոշ ժամանակ անց այն ճանաչվեց ամենաշատերից մեկը արդյունավետ ուղիներմետաղական պաշտպանություն.

Ներկայումս օգտագործվում են խողովակաշարերի կաթոդային կոռոզիայից պաշտպանության երկու հիմնական տեսակ.

1. Ամենահեշտ ճանապարհըԷլեկտրական հոսանքի արտաքին աղբյուրը մատակարարվում է մետաղական արտադրանքին, որը պահանջում է պաշտպանություն կոռոզիայից: Այս դիզայնում մասն ինքնին բացասական լիցք է ստանում և դառնում կաթոդ, մինչդեռ անոդի դերը կատարում են իներտ, դիզայնից անկախ էլեկտրոդներ։
2. Գալվանական մեթոդ. Պաշտպանության կարիք ունեցող հատվածը շփվում է բարձր բացասական էլեկտրական պոտենցիալ ունեցող մետաղներից՝ ալյումինից, մագնեզիումից, ցինկից և դրանց համաձուլվածքներից պատրաստված պաշտպանիչ (քայլք) թիթեղից։ Երկուսն էլ այս դեպքում անոդ են: մետաղական տարրև պաշտպանիչ ափսեի դանդաղ էլեկտրաքիմիական ոչնչացումը ապահովում է, որ պողպատե արտադրանքպահանջվող կաթոդային հոսանք: Քիչ թե շատ միջոցով երկար ժամանակով, կախված ափսեի պարամետրերից, այն ամբողջությամբ լուծվում է։

Առաջին մեթոդի բնութագրերը

ECP խողովակաշարերի այս մեթոդը, իր պարզության շնորհիվ, ամենատարածվածն է: Այն կօգտագործվի խոշոր կառույցների և տարրերի, մասնավորապես՝ ստորգետնյա և վերգետնյա տիպի խողովակաշարերի պաշտպանության համար։

Տեխնիկան օգնում է դիմակայել.

• փոսային կոռոզիա;
• կոռոզիա՝ տարրը տեղակայված տարածքում թափառող հոսանքների առկայության պատճառով.
• միջբյուրեղային տիպի չժանգոտվող պողպատի կոռոզիա;
• փողային տարրերի ճեղքվածքը սթրեսի ավելացման պատճառով:

Երկրորդ մեթոդի բնութագրերը

Այս տեխնոլոգիան, ի տարբերություն առաջինի, նախատեսված է, այդ թվում՝ արտադրանքի պաշտպանության համար փոքր չափս. Տեխնիկան առավել տարածված է ԱՄՆ-ում, մինչդեռ Ռուսաստանի Դաշնությունհազվադեպ է օգտագործվում: Պատճառն այն է, որ խողովակաշարերի գալվանական էլեկտրաքիմիական պաշտպանություն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է արտադրանքի վրա մեկուսիչ ծածկույթ ունենալ, իսկ Ռուսաստանում. հիմնական խողովակաշարերհետևաբար չեն մշակվում:

ECP խողովակաշարերի առանձնահատկությունները

Խողովակաշարերի խափանման հիմնական պատճառը (մասնակի ճնշում կամ ամբողջական ոչնչացումառանձին տարրեր) մետաղի կոռոզիա է: Արտադրանքի մակերեսին ժանգի առաջացման արդյունքում նրա մակերեսին առաջանում են միկրոկոտրվածքներ, պատյաններ (քարանձավներ) և ճաքեր, որոնք աստիճանաբար հանգեցնում են համակարգի խափանման։ Այս խնդիրը հատկապես արդիական է այն խողովակների համար, որոնք գտնվում են գետնի տակ և մշտապես շփվում են ստորերկրյա ջրերի հետ:

Խողովակաշարերի կոռոզիայից կաթոդիկ պաշտպանության սկզբունքը ներառում է էլեկտրական պոտենցիալների տարբերության ստեղծում և իրականացվում է վերը նկարագրված երկու եղանակով:

Հողի վրա չափումներ կատարելուց հետո պարզվել է, որ պահանջվող պոտենցիալը, որի դեպքում կոռոզիոն ցանկացած գործընթաց դանդաղում է, -0,85 Վ է; Երկրի շերտի տակ գտնվող խողովակաշարի տարրերի համար դրա բնական արժեքը -0,55 Վ է:

Նյութերի ոչնչացումը զգալիորեն դանդաղեցնելու համար անհրաժեշտ է հասնել պաշտպանված մասի կաթոդային պոտենցիալի նվազմանը 0,3 Վ-ով: Դրան հասնելու դեպքում պողպատե տարրերի կոռոզիայի արագությունը չի գերազանցի 10 մկմ/տարի:

Մետաղական արտադրանքի ամենալուրջ վտանգներից մեկը թափառող հոսանքներն են, այսինքն՝ էլեկտրական լիցքաթափումները, որոնք ներթափանցում են գետնին էլեկտրահաղորդման գծերի (էլեկտրագծերի), կայծակաձողերի աշխատանքի կամ գնացքի ռելսերի երկայնքով շարժվելու պատճառով: Անհնար է որոշել, թե որ ժամին և որտեղ կհայտնվեն։

Թափառող հոսանքների կործանարար ազդեցությունը պողպատե կառուցվածքային տարրերի վրա դրսևորվում է, երբ այդ մասերը դրական էլեկտրական պոտենցիալ ունեն էլեկտրոլիտիկ միջավայրի նկատմամբ (խողովակաշարերի դեպքում՝ հող): Կաթոդիկ մեթոդը բացասական ներուժ է հաղորդում պաշտպանված արտադրանքին, ինչի արդյունքում վերացվում է այդ գործոնի պատճառով կոռոզիայի վտանգը:

Շղթան էլեկտրական հոսանք մատակարարելու լավագույն միջոցը արտաքին էներգիայի աղբյուր օգտագործելն է. այն երաշխավորում է լարման մատակարարումը, որը բավարար է «ճեղքելու» համար դիմադրողականությունհող.

Սովորաբար, 6 և 10 կՎտ հզորությամբ օդային էլեկտրահաղորդման գծերը գործում են որպես այդպիսի աղբյուր: Խողովակաշարի տարածքում էլեկտրահաղորդման գծի բացակայության դեպքում պետք է օգտագործվեն գազով և դիզելային վառելիքով աշխատող շարժական տիպի գեներատորներ:

Ինչ է անհրաժեշտ կաթոդիկ էլեկտրաքիմիական պաշտպանության համար

Խողովակաշարերի տարածքներում կոռոզիայի նվազեցումն ապահովելու համար օգտագործվում են հատուկ սարքեր, որոնք կոչվում են կաթոդիկ պաշտպանության կայաններ (CPS):

Այս կայանները ներառում են հետևյալ կետերը.

• հիմնավորումը, որը գործում է որպես անոդ;
• DC գեներատոր;
• վերահսկման, չափման և գործընթացի վերահսկման կետ;
• միացնող սարքեր (լարեր և մալուխներ):

Կաթոդիկ պաշտպանության կայանները բավականին արդյունավետ կերպով կատարում են հիմնական գործառույթը, երբ միացված են անկախ գեներատորին կամ էլեկտրահաղորդման գծին, միաժամանակ պաշտպանելով մոտակայքում գտնվող մի քանի խողովակաշարի հատվածներ:

Ընթացիկ պարամետրերը կարող են ճշգրտվել ինչպես ձեռքով (փոխարինելով տրանսֆորմատորի ոլորունները), այնպես էլ ավտոմատ ռեժիմով (այն դեպքում, երբ շղթայում կան թրիստորներ):

Minerva-3000-ը ճանաչվում է որպես առավել առաջադեմ Ռուսաստանի Դաշնությունում օգտագործվող կաթոդիկ պաշտպանության կայանների շարքում (SKZ նախագիծը ստեղծվել է ֆրանսիացի ինժեներների կողմից Գազպրոմի պատվերով): Նման կայաններից մեկը հնարավորություն է տալիս ապահովել ստորգետնյա խողովակաշարի մոտ 30 կմ երկարության անվտանգությունը։

«Միներվա-3000»-ի առավելությունները.

• հզորության բարձր մակարդակ;
• ծանրաբեռնվածության առաջացումից հետո արագ վերականգնելու ունակություն (ոչ ավելի, քան 15 վայրկյան);
• սարքավորումներ, որոնք ունեն համակարգի թվային ճշգրտման հանգույցներ, որոնք անհրաժեշտ են աշխատանքային ռեժիմները վերահսկելու համար.
• բացարձակապես ամուր կրիտիկական միավորներ;
• տեղադրման աշխատանքը հեռակա կարգով վերահսկելու ունակությունը, հատուկ սարքավորումները միացնելիս.

Ռուսաստանում երկրորդ ամենատարածված CPS-ը ASKG-TM-ն է (հարմարվողական հեռամեխանիզացված կաթոդիկ պաշտպանության կայանը): Նման կայանների հզորությունը ավելի քիչ է, քան վերը նշվածները (1-ից մինչև 5 կՎտ), սակայն դրանց ավտոմատ կառավարման հնարավորությունները բարելավվում են նախնական կազմաձևում հեռակառավարվող հեռաչափական համալիրի առկայության պատճառով:

Երկու կայաններն էլ պահանջում են 220 Վ լարման աղբյուր, կառավարվում են GPRS մոդուլների միջոցով և բնութագրվում են բավականին համեստ չափսերով՝ 500 × 400 × 900 մմ 50 կգ քաշով: SKZ-ի ծառայության ժամկետը 20 տարի է:

Ա.Ի. Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության ծառայության պետ Խեյֆեց.
ԲԸ Ջեռուցման Ցանց Սանկտ Պետերբուրգ, Սանկտ Պետերբուրգ

Ներածություն

Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերի կոռոզիայից պաշտպանությունը շատ կարևոր խնդիր է, որի լուծումը մեծապես որոշում է ամբողջ կենտրոնական ջեռուցման համակարգի շահագործման հուսալիությունը: Սանկտ Պետերբուրգում գերակշռում են ստորգետնյա ջեռուցման ցանցերը, որոնք շահագործվում են կոռոզիոն պայմաններում ինչպես երկար ստորգետնյա կոմունալ ծառայությունների խիտ ցանցի և զարգացած էլեկտրաֆիկացված տրանսպորտի, այնպես էլ հողերի և հողերի խոնավությամբ և քիմիական ռեակտիվներով հագեցվածության պատճառով: Մետաղները կոռոզիայից պաշտպանելու երկու հիմնական եղանակ կա՝ պասիվը դրանց մակերեսին մեկուսիչ ծածկույթների կիրառումն է, իսկ ակտիվ՝ էլեկտրաքիմիական պաշտպանության կիրառումը։

Մի քիչ տեսություն

Մետաղական կառույցները, որոնք շահագործվում են տարբեր միջավայրերում (մթնոլորտում, ջրում, հողում) ենթարկվում են այս միջավայրի վնասակար ազդեցությանը: Արտաքին միջավայրի հետ փոխազդեցության պատճառով մետաղի ոչնչացումը կոչվում է կոռոզիա: Կոռոզիայի գործընթացի էությունը մետաղական ցանցից ատոմների հեռացումն է, որը կարող է առաջանալ երկու եղանակով, հետևաբար կոռոզիան պարզապես քիմիական և էլեկտրաքիմիական է:

Կոռոզիան քիմիական է, եթե մետաղի կապը կոտրելուց հետո մետաղի ատոմներն ուղղակիորեն միացված են քիմիական կապայն ատոմների կամ ատոմների խմբերի հետ, որոնք օքսիդացնող նյութերի մաս են կազմում, որոնք խլում են մետաղի վալենտային էլեկտրոնները։ Գործընթացը տեղի է ունենում առանց ազատ էլեկտրոնների մասնակցության և չի ուղեկցվում էլեկտրական հոսանքի առաջացմամբ։ Օրինակ՝ կշեռքի ձևավորումն է, երբ երկաթի վրա հիմնված նյութերը ենթարկվում են թթվածնի բարձր ջերմաստիճանի:

Կոռոզիան էլեկտրաքիմիական է, եթե մետաղական ցանցից դուրս գալուց հետո դրական լիցքավորված մետաղական իոն է, այսինքն. կատիոն, կապի մեջ է մտնում ոչ թե օքսիդացնող նյութի, այլ քայքայիչ միջավայրի այլ բաղադրիչների հետ, մինչդեռ օքսիդացնող նյութը ստանում է կատիոնի ձևավորման ընթացքում արձակված էլեկտրոններ։ Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի ժամանակ ատոմների հեռացումը մետաղական ցանցից իրականացվում է ոչ թե մեկ, ինչպես քիմիական կոռոզիայի դեպքում, այլ երկու անկախ, բայց փոխկապակցված էլեկտրաքիմիական գործընթացների արդյունքում՝ անոդային («գրավված» մետաղական կատիոնների անցումը լուծույթի) և կաթոդիկ (կապում է արձակված էլեկտրոնների օքսիդիչով): Օքսիդացնող նյութերն են ջրածնի իոնները, որոնք կան ամենուր, որտեղ ջուր կա, և թթվածնի մոլեկուլները։ Էլեկտրաքիմիական կոռոզիան ուղեկցվում է էլեկտրական հոսանքի առաջացմամբ։

Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերը երկարացված օբյեկտներ են, և դրանց տարբեր հատվածները կոռոզիոն պրոցեսների զարգացման առումով հավասար պայմաններում չեն։ Հողերը և հողերը տարբեր ձևերով կլանում են մթնոլորտային տեղումները և հալեցնում ջուրը, ունեն տարբեր օդաթափանցելիություն: կոնկրետ էլեկտրական դիմադրությունհողերը նույնպես տարբեր են. դա նրա արժեքն է (որքան ցածր է, այնքան ավելի վտանգավոր), որը բնութագրում է միջավայրի քայքայիչ ագրեսիվությունը: Արդյունքում խողովակաշարերի մակերեսի երկայնքով ձևավորվում են հատվածներ, որտեղ հիմնականում իրականացվում են կա՛մ անոդային, կա՛մ կաթոդիկ ռեակցիաներ: Մետաղի էլեկտրական հաղորդունակությունը շատ բարձր է, էլեկտրոնները գրեթե ակնթարթորեն վերաբաշխվում են այն վայրերից, որտեղ տեղի է ունենում անոդային ռեակցիան դեպի այն վայրերը, որտեղ տեղի է ունենում կաթոդիկ ռեակցիան (նկ. 1): Իրականում նմանություններ կան գալվանական բջիջների, մարտկոցների, որոնցում էլեկտրոլիտի դերը կատարում է հողը, իսկ արտաքին շղթան ստորգետնյա մետաղական կառուցվածք է։ Անոդային գոտիները դրական էլեկտրոդն են («+»), իսկ կաթոդային գոտիները՝ բացասական էլեկտրոդը («-»): Երբ էլեկտրական հոսանք է հոսում անոդային գոտիներում, ատոմները շարունակաբար դուրս են գալիս մետաղական ցանցից արտաքին միջավայր, այսինքն. մետաղի լուծարում.

Ջերմային ցանցերի խողովակաշարերի համար առանձնահատուկ վտանգ են ներկայացնում թափառող հոսանքները, որոնք առաջանում են հոսանքի մի մասի հողի մեջ տրանսպորտային էլեկտրական շղթաներից արտահոսքի հետևանքով կամ ջրային լուծույթներորտեղ նրանք ընկնում են մետաղական կոնստրուկցիաների վրա: Այն վայրերում, որտեղ հոսանքը դուրս է գալիս այդ կառույցներից, մետաղի անոդային տարրալուծումը կրկին տեղի է ունենում հողի կամ ջրի մեջ: Նման գոտիներ հատկապես հաճախ են նկատվում ցամաքային էլեկտրատրանսպորտի տարածքներում։ Թափառող հոսանքի կոռոզիան երբեմն կոչվում է էլեկտրական կոռոզիա: Նման հոսանքները կարող են հասնել մի քանի ամպերի արժեքների: Ներկայացման համար՝ 1 Ա հոսանքը, Ֆարադայի առաջին օրենքին համապատասխան, առաջացնում է երկաթի տարրալուծում տարվա ընթացքում 9,1 կգ-ով: Եթե ​​հոսանքը կենտրոնացած է 1 մ 2 հատվածի վրա, ապա դա համապատասխանում է խողովակի պատի հաստության նվազմանը տարեկան 1,17 մմ-ով, այսինքն. 6 տարում այն ​​կնվազեր 7 մմ-ով։

Մետաղի արտաքին մակերևույթի կոռոզիայից էլեկտրաքիմիական պաշտպանության (ECP) գործողության սկզբունքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ արտաքին էլեկտրական հոսանք անցնելու միջոցով մետաղի ներուժը տեղափոխելով՝ հնարավոր է փոխել դրա կոռոզիայի արագությունը: Պոտենցիալի և կոռոզիայի արագության միջև կապը ոչ գծային է և երկիմաստ:

Կաթոդիկ հոսանքի վրա հիմնված ECP-ն կոչվում է կաթոդիկ պաշտպանություն: Արտադրական պայմաններում այն ​​իրականացվում է երկու տարբերակով.

1. Առաջին տարբերակում անհրաժեշտ տեղաշարժներուժն ապահովվում է պաշտպանված կառուցվածքը որպես կաթոդ միացնելով արտաքին լարման աղբյուրին, իսկ որպես անոդ օգտագործվում են օժանդակ էլեկտրոդներ (նկ. 2):

Աղբյուրը կարգավորվող ուղղիչ է, որը փոխակերպում է արդյունաբերական հաճախականության լարումը հաստատունի, իսկ անոդային հողային էլեկտրոդները միավորվում են մի շղթայի մեջ, որի էլեկտրոդների կազմը և գտնվելու վայրը որոշվում են հաշվարկով։ Շահագործման ընթացքում անոդային հիմնավորման հանգույցի էլեկտրոդների զանգվածը միապաղաղ նվազում է։

Չմեկուսացված մետաղական կառուցվածքի կաթոդիկ բևեռացումը նվազագույն պաշտպանիչ ներուժի արժեքին պահանջում է զգալի հոսանքներ, հետևաբար, կաթոդային պաշտպանությունը սովորաբար օգտագործվում է պաշտպանված կառուցվածքի արտաքին մակերեսին դրված մեկուսիչ ծածկույթների հետ միասին: Մակերեւույթի ծածկույթը նվազեցնում է պահանջվող հոսանքը մեծության մի քանի կարգով: Կաթոդիկ պաշտպանությամբ անհրաժեշտ է նաև վերահսկել առավելագույն ներուժի արժեքը, քանի որ դա նույնպես մեծ նշանակությունկարող է հանգեցնել խողովակաշարի պատից մեկուսիչ ծածկույթի կեղևմանը: Կարգավորող փաստաթղթերը (Ջերմային ցանցերի խողովակաշարերի արտաքին կոռոզիայից պաշտպանելու տիպիկ ցուցումներ RD 153-34.0-20.518-2003) սահմանում են, որ ջերմային ցանցերի նվազագույն պաշտպանիչ ներուժը 1,1 Վ է, իսկ առավելագույնը՝ 2,5 Վ բացասական ուղղությամբ: չբևեռացնող պղնձի սուլֆատի հղման էլեկտրոդին: Նման արժեքները պետք է ապահովվեն ողջ պահպանվող տարածքում, և դա ձեռք բերվի որքան ավելի վստահ լինի, այնքան ավելի լավ մետաղը մեկուսացված լինի գետնից:

2. Կաթոդիկ պաշտպանության երկրորդ տարբերակը գալվանական (կամ զոհաբերական) պաշտպանությունն է (նկ. 3): Նրա գործունեության սկզբունքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ տարբեր մետաղներ բնութագրվում են ստանդարտ էլեկտրոդների պոտենցիալների տարբեր արժեքներով: Պաշտպանված կառուցվածքի կաթոդիկ բևեռացումը ձեռք է բերվում ավելի էլեկտրաբացասական մետաղի հետ շփման շնորհիվ: Վերջինս հանդես է գալիս որպես անոդ, իսկ դրա էլեկտրաքիմիական տարրալուծումը ապահովում է կաթոդային հոսանքի հոսքը պաշտպանված մետաղի միջով։ Ինքն անոդը՝ պատրաստված մագնեզիումից, ցինկից, ալյումինից և դրանց համաձուլվածքներից, աստիճանաբար ոչնչացվում է։ Քայլի պաշտպանության առավելությունն այն է, որ այն չի պահանջում արտաքին լարման աղբյուր, սակայն այս տեսակի պաշտպանությունը կարող է օգտագործվել միայն խողովակաշարերի համեմատաբար փոքր հատվածներում (մինչև 60 մ), ինչպես նաև պողպատե պատյանների վրա:

3. Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերը մոլորված հոսանքների ազդեցության տակ արտաքին կոռոզիայից պաշտպանելու համար օգտագործվում է էլեկտրական դրենաժ (ջրահեռացում)՝ միացում այն ​​տարածքի մետաղական հաղորդիչի հետ, որտեղից այդ հոսանքները հոսում են դեպի տրամվայի կամ երկաթուղային գծերի երկաթուղի: Ռելսից մեծ հեռավորության դեպքում, երբ նման ջրահեռացումը դժվար է իրականացնել, օգտագործվում է լրացուցիչ թուջե անոդ, որը թաղված է գետնի մեջ և միացված է պահպանվող տարածքին:

Այն վայրերում, որտեղ թափառող հոսանքների էլեկտրոլիտիկ ազդեցությունը ավելացվում է գալվանական զույգերի հոսանքներին, կարող է տեղի ունենալ կոռոզիոն պրոցեսների արագության կտրուկ աճ: Նման դեպքերում օգտագործվում են ամրացված դրենաժային կայանքներ (նկ. 4), որոնք թույլ են տալիս ոչ միայն շեղել թափառող հոսանքները խողովակաշարերից, այլև ապահովել նրանց անհրաժեշտ պաշտպանիչ ներուժով։ Ամրապնդված դրենաժը սովորական կաթոդային կայան է, որը կապված է պաշտպանված կառուցվածքի հետ բացասական բևեռով, իսկ դրականը `ոչ թե անոդային հողին, այլ էլեկտրաֆիկացված տրանսպորտի ռելսերին:

4. Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերի վրա ուժեղ քայքայիչ ազդեցություն կարող են ունենալ հարակից ստորգետնյա կոմունալ ծառայությունների սեփականատերերի ECP կայանքները, ինչպիսիք են գազատարները (նկ. 5ա): Եթե ​​խողովակաշարերը գտնվում են «օտար» տեղակայման կաթոդիկ հոսանքի գործողության գոտում, ապա ոչնչացումը այն վայրերում, որտեղ այս հոսանքը դուրս է գալիս պողպատե խողովակից գետնին, նույնը կլինի, ինչ թափառող հոսանքների ազդեցության տակ: Պաշտպանության համար անհրաժեշտ է ջերմային ցանցերի խողովակաշարերը միացնել լարման աղբյուրի բացասական բևեռին (նկ. 5բ):

Հնարավոր է մետաղի ներուժը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղափոխել ոչ միայն բացասական, այլև դրական արժեքներ. Այս դեպքում որոշ մետաղներ անցնում են պասիվ վիճակի, և մետաղի տարրալուծման հոսանքը տասնապատիկ նվազում է։ Նման պաշտպանությունը կոչվում է անոդ, դրա առավելությունն այն է, որ մետաղի պասիվ վիճակը պահպանելու համար պահանջվում են ցածր հոսանքներ: Այնուամենայնիվ, եթե էլեկտրոլիտում կան քլորի և ծծմբի իոններ, մետաղի կոռոզիան կարող է կտրուկ աճել, իսկ անոդային բևեռացված սարքավորումն ինքնին կարող է խափանվել: Անոդի պաշտպանությունջեռուցման ցանցերի համար կիրառելի չէ։

Սանկտ Պետերբուրգի Ջեռուցման Ցանցում ECP-ն շահագործվում և մշակվում է որպես համակարգ, այսինքն. փոխկապակցված բաղադրիչների մի շարք՝ ստացիոնար տեխնիկական միջոցներ, գործիքային հսկողություն և տեղեկատվական բազա։

Համաձայն ժամանակացույցի, ECP ծառայության մասնագետները կանոնավոր կերպով իրականացնում են կոռոզիայի չափումներ՝ ըստ սահմանված մեթոդաբանության, հիմնական և բաշխիչ ցանցերի բոլոր հատվածներում ստորգետնյա խողովակաշարերի (ջերմային խցիկների) հասանելիության վայրերում: Չափումների արդյունքները մշակելուց հետո որոշվում են խողովակաշարերի անոդային և կաթոդային գոտիները, պաշտպանական գոտիները, վտանգավոր թափառող հոսանքի ազդեցության տարածքները: Բացի այդ, կոռոզիայի չափումներ են իրականացվում պլանային հորատման ժամանակ և ջեռուցման ցանցերի թերությունները վերացնելու ժամանակ, որտեղ դրանք լրացվում են արդյունքով: քիմիական վերլուծությունհող. Չափումների արդյունքները համակարգված և արխիվացված են, դրանք արժեքավոր տեղեկություններ են երկուսի համար պատշաճ կազմակերպումջերմային մեխանիկական սարքավորումների շահագործում և լրացուցիչ ECP օբյեկտների կառուցման պլանավորում:

Ջեռուցման ցանցերի առաջացման վայրերի ավելի մանրամասն և մանրակրկիտ կոռոզիոն հետազոտություններն իրականացվում են մասնագիտացված կապալառուի կողմից: Այս ստուգումները կատարվում են կոռոզիայից վտանգավոր տարածքներում, սովորաբար ջեռուցման ցանցերի վերակառուցումից (ռելեից) հետո, քանի որ. դիմումը ժամանակակից տեսակներՄեկուսացումը, կառուցվածքները և տեխնոլոգիաները ապահովում են ավելի լավ, քան նախկինում մետաղի գալվանական մեկուսացումը բետոնից և հողից: Սա, ի թիվս այլ բաների, նշանակում է անոդային և կաթոդային գոտիների սահմանների հնարավոր փոփոխություն, թափառող հոսանքների ազդեցության տարածքներ: Փորձաքննության արդյունքները ներկայացվում են հաշվետվությունների տեսքով, որոնք պարունակում են տեղեկատվություն էլեկտրոդների պոտենցիալների արժեքների փոփոխության մասին: տարբեր տարածքներտարբեր աշխատանքային ռեժիմների տակ գտնվող խողովակաշարերի մակերեսները (նկ. 6) ոչ միայն սեփական, այլ նաև երրորդ կողմի կազմակերպություններին պատկանող ECP օբյեկտների: Մաթեմատիկական մոդելավորման մեթոդները (նկ. 7) հաշվարկում են հետագա նախագծման համար անհրաժեշտ լրացուցիչ ECP սարքերի տեսակը, քանակը և գտնվելու վայրը:

Ներկայումս «Տեպլոսետ Սանկտ Պետերբուրգ» ԲԲԸ-ին է պատկանում 432 ECP միավոր, այդ թվում՝ կաթոդիկ պաշտպանության միավորներ՝ 204 հատ: (ներառյալ կաթոդիկ պաշտպանության կայանքները, որոնք պատկանում են ջեռուցման ցանցերի և մոտակայքում դրված գազատարների արտաքին կոռոզիայից համատեղ պաշտպանության կատեգորիային - 20 հատ); ուժեղացված ջրահեռացման տեղադրումներ - 8 հատ; պաշտպանիչ պաշտպանիչ կայանքներ - 220 հատ. Համատեղ կաթոդիկ պաշտպանության ստորաբաժանումները պահպանվում են OAO Antikor-ի կողմից:

Ինչպես պահանջվում է նորմատիվ փաստաթղթեր(Պաշտպանություն կոռոզիայից. Ստորգետնյա կառույցների էլեկտրաքիմիական պաշտպանության նախագծում. STO Gazprom 2-3.5-047-2006) ECP կայանքները չպետք է բացասական ազդեցություն ունենան հարևան հաղորդակցությունների վրա: OAO Antikor-ը, որը զբաղվում է Սանկտ Պետերբուրգի գազատարների էլեկտրաքիմիական պաշտպանությամբ, իր կայանքների վերակառուցման և նոր շինարարության ընթացքում, անհապաղ տեղեկացնում է Սանկտ Պետերբուրգի OAO Heating Grid-ի մասին։ տեխնիկական իրագործելիությունջերմային ցանցերի հատվածների միացում գազատարների ECP-ին, եթե դա նախատեսված է նախագծով:

Բոլոր, բացառությամբ ջրահեռացման, ECP կայանքների շահագործման ընթացքում նրանց հիմնավորված էլեկտրոդների զանգվածը շարունակաբար կորչում է, քանի որ սա էլեկտրաքիմիական պաշտպանության ֆիզիկական էությունն է: Անխուսափելիորեն գալիս է անոդային հիմնավորման սխեմայի կամ պաշտպանի «մահվան» պահը։ Ճիշտ հաշվարկով հնարավոր է և անհրաժեշտ է ապահովել ECP կայանքների հիմնանորոգումների միջև գործողության նշված ժամանակահատվածը.

տարրերի պահանջվող քանակն ու գտնվելու վայրը՝ ընտրելով որակյալ նյութեր, տեղադրման տեխնոլոգիայի խիստ պահպանում: Կարող են լինել էլեկտրոդների խափանումների դեպքեր՝ տեղայնացված կետի վնասման պատճառով: 2010 թվականից վերակառուցման և նոր շինարարության ժամանակ մենք օգտագործում ենք ElZhK-1500 ֆերոսիլիդային անոդային հողակցիչներ՝ կոնտակտային հանգույցների պաշտպանությամբ՝ նախկին EGT-1450-ի փոխարեն։ Մի թվի ընթացքում վերջին տարիներին ECP կայանքներում օգտագործվում են միայն UKZTA և PKZ-AR տիպերի ավտոմատ փոխարկիչներ (Նկար 8), որոնք հնարավորություն են տալիս շարունակաբար պահպանել անոդային հոսանքի կամ պաշտպանիչ ներուժի նշված արժեքները խողովակաշարի վրա:

Հատկապես կարևոր է ECP կայանքները հեռաչափական ձայնագրիչներով հագեցնելու պրակտիկան (նկ. 9): Այս սարքերը, որոնք պատրաստված են ներկառուցված բլոկների տեսքով, անընդհատ հեռակա կարգով տեղեկատվություն են փոխանցում էլեկտրական քանակությունների արժեքների մասին, որոնք ժամանակի ընթացքում փոխվում են հատուկ համակարգչին (նկ. 10): Ստեղծվում են արխիվներ, որոնք թույլ են տալիս վերլուծել ECP կայանքների աշխատանքը: Բացի այդ, հեռաչափական համակարգն ունի ազդանշանային գործառույթ՝ չլիազորված անձանց մուտքը կայանքներ:

Նշենք, որ մինչև շինմոնտաժային աշխատանքների մեկնարկը կապալառուն պատվիրատուին ծանուցում է աշխատանքի մեկնարկի ամսաթվի մասին. նախագծային կազմակերպություն, շինարարության նկատմամբ տեխնիկական հսկողություն իրականացնող կազմակերպությունը, և այն կազմակերպությունը, որի սպասարկման համար կփոխանցվեն կառուցվող պաշտպանիչ կայանքները։

1960 թվականից մեր ընկերությունը զբաղվում է ջերմային ցանցերի էլեկտրաքիմիական պաշտպանությամբ արտաքին կոռոզիայից, այսինքն. ավելի քան 50 տարի: Տարիների ընթացքում ECP մասնագետները մաս են կազմել տարբեր արտադրական ստորաբաժանումների, իսկ 2010 թվականին Սանկտ Պետերբուրգի Ջեռուցման Ցանց ԲԲԸ-ի ձևավորումից հետո ստեղծվել է առանձին ECP ծառայություն: Այսօր այն բաղկացած է 13 հոգուց, ովքեր լուծում են տեխնիկական և կազմակերպչական խնդիրներ։

Տեխնիկական առաջադրանքները ներառում են. էլեկտրիկների երկու թիմերի ամենօրյա շրջանցում ECP կայանքների նշված երթուղիներով. Տեխնիկական սպասարկում. Միևնույն ժամանակ, վերահսկվում է, թե արդյոք երրորդ կողմի կազմակերպություններն իրականացնում են առանց համապատասխան գրանցման պեղումմեր կայանքների տարածքում։

ECP ստորաբաժանումների սպասարկումը ներառում է.

■ տեղադրման բոլոր տարրերի զննում արտաքին թերությունները հայտնաբերելու, կոնտակտների խտությունը, տեղադրման սպասարկման հնարավորությունը, առանձին տարրերի մեխանիկական վնասների բացակայությունը, այրման հետքերի և գերտաքացման հետքերի բացակայությունը, փորվածքների բացակայությունը երկայնքով: ջրահեռացման մալուխների և անոդային հիմնավորման երթուղի;

■ ապահովիչների սպասարկման ստուգում (եթե այդպիսիք կան);

■ դրենաժի և կաթոդի փոխարկիչի պատյանների մաքրում, հոդերի պաշտպանության միավորը դրսից և ներսից.

■ հոսանքի և լարման չափում փոխարկիչի ելքում կամ գալվանական անոդների (պաշտպանիչների) և խողովակների միջև.

■ խողովակաշարի ներուժի չափումը տեղադրման միացման կետում.

■ տեղադրման մատյանում գրառում կատարել կատարված աշխատանքի արդյունքների մասին.

■ պոտենցիալ չափումներ մշտական ​​ֆիքսված չափման կետերում:

Պարբերաբար անցկացվում է Տեխնիկական սպասարկումև ECP սարքավորումների արդյունավետության մոնիտորինգ: Արտադրության տեխնիկական հսկողություն են իրականացնում ECP ծառայության մասնագետները կապիտալ վերանորոգում, ECP ստորաբաժանումների վերակառուցում և կապիտալ շինարարություն կապալառուների կողմից: Շինմոնտաժային աշխատանքների համապատասխանությունը նախագծին վերահսկվում է։

Ընթացիկ վերանորոգումը ներառում է.

■ մատակարարման մալուխների մեկուսացման դիմադրության չափում;

■ էլեկտրահաղորդման գծերի վերանորոգում;

■ ուղղիչ միավորի վերանորոգում;

■ ջրահեռացման մալուխի վերանորոգում.

ECP տեղադրման արդյունավետության մոնիտորինգը ներառում է պաշտպանիչ պոտենցիալների չափումը չափման կետերում այս ECP տեղադրման պաշտպանական գոտում: Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերի ECP արդյունավետության վերահսկումն իրականացվում է տարեկան առնվազն 2 անգամ, ինչպես նաև ECP կայանքների գործառնական պարամետրերը փոխելու և կոռոզիայի պայմանները փոխելու ժամանակ՝ կապված.

■ նոր ստորգետնյա կառույցների տեղադրում.

■ հետ կապված վերանորոգման աշխատանքներջերմային ցանցերի վրա;

■ ECP տեղադրում հարակից ստորգետնյա կոմունալ ծառայությունների վրա:

ECP ծառայության մասնագետներն իրականացնում են կապալառուների կողմից ECP բլոկների հիմնանորոգման, վերակառուցման և կապիտալ շինարարության տեխնիկական հսկողություն: Շինմոնտաժային աշխատանքների համապատասխանությունը նախագծին վերահսկվում է։

Կազմակերպչական խնդիրները ներառում են, առաջին հերթին, «Լենէներգո» ԲԲԸ-ի ցանցերից ECP կայանների էլեկտրամատակարարման թույլտվություն ստանալը։ Սա բազմաբնույթ ալգորիթմ է, որն ուղեկցվում է մեծ քանակությամբ փաստաթղթերով: Էներգամատակարարումից բացի, ECP ծառայությունը զբաղվում է նոր շինարարության և վերանորոգման նպատակային ծրագրերի պատրաստմամբ, նախագծերի ստուգմամբ և հաստատմամբ և տեխնիկական բնութագրերի պատրաստմամբ:

Մետաղական կոնստրուկցիաների արտաքին կոռոզիայի դեմ ECP կայանքները օգտագործվել են 100 տարի: Դրանց գործունեության ֆիզիկաքիմիական սկզբունքը մնում է անփոփոխ, սակայն դրանց ծառայության ժամկետը մեծացնելու, կապիտալ և գործառնական ծախսերը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է փնտրել և գտնել նոր տեխնիկական լուծումներ. Անոդային հիմնավորման համար երկարաձգված էլեկտրոդների օգտագործումը խոստումնալից է թվում: Էլաստոմերային էլեկտրոդները տեղադրվում են հորիզոնական խրամուղիով ջեռուցման ցանցի խողովակաշարերի երկայնքով խորության վրա

1,5 մ և բաժանված են մի քանի հատվածների՝ պահպանելիությունը բարելավելու համար: Նման կայանքների արժեքը ավելի քիչ է, քան ավանդական անոդային հողային հանգույցների օգտագործման ժամանակ: 2011 թվականին արդեն կառուցվել են հորիզոնական էլեկտրոդներով երկու կայանք։

ECP կայանքների սարքավորումը հեռաչափական բլոկներով կշարունակվի, և ապագայում բոլոր կայանքների աշխատանքի մասին տեղեկատվությունը հեռակա կարգով կփոխանցվի և արխիվացվի:

2011 թվականին ավարտվել է էլեկտրաէներգիայի ավտոմատ հաշվառման նախագիծը 59 ECP բլոկների համար, և դրա իրականացումը նախատեսվում է 2012 թ.

Արդեն սկսվել են ECP ստորաբաժանումների տվյալների բազան Սանկտ Պետերբուրգի Ջեռուցման Ցանց ԲԲԸ միասնական տեղեկատվական և վերլուծական համակարգ մուտքագրելու ուղղությամբ: Ապագայում դա հնարավորություն կտա ավելի արագ և հուսալիորեն որոշել առաջնահերթությունները ջեռուցման ցանցերի հատվածների վերակառուցման ծրագիր կազմելիս և պատշաճ կերպով կազմակերպել հողային աշխատանքները՝ թերությունները վերացնելիս:

Ջերմային ցանցերի ECP-ի հիմնական նպատակն է ապահովել խողովակաշարերի աշխատանքը առանց վնասների ողջ ստանդարտ ժամանակահատվածում (25 տարի): Այս նպատակին հասնելու համար անհրաժեշտ է ECP-ին վերաբերվել ճիշտ որպես համակարգ՝ չանտեսելով դրա որևէ բաղադրիչ, որը նշված է այս հոդվածում: Մի քանի ընդհանուր նկատառումներ կարող են օգտակար լինել:

1. Կոռոզիայից վտանգավոր գոտիներում ջեռուցման ցանցերի մի հատվածի կառուցումից կամ վերակառուցումից հետո անհրաժեշտ է հնարավորինս շուտ շահագործման հանձնել ECP-ն, այսինքն. պաշտպանել մետաղը զրոյից.

2. Խողովակաշարերի մի հատվածի վրա, որը էլեկտրականորեն վատ մեկուսացված է գետնից (ջերմամեկուսացման ոչնչացում, մետաղի շփում բետոնե կոնստրուկցիաների հետ և այլն) ECP տեղադրումը կլինի անարդյունավետ, քանի որ. դրա ստեղծած պաշտպանիչ հոսանքը խողովակների երկայնքով հարյուրավոր մետրեր չի բաշխվի, այլ «կարճ միացման» տեղում կթափվի հողի մեջ։

3. Բացահայտված ցածր արդյունավետության դեպքում առկա տեղադրում ECP (մետաղի ներուժի արժեքի փոքր տարբերություն, երբ տեղադրումը միացված և անջատված է), անհրաժեշտ է այն վերակառուցել պաշտպանված խողովակաշարերի նկատմամբ անոդային հողային հանգույցի (ԿԱԶ) դիրքի փոփոխությամբ:

4. ECP կայանքների վերակառուցման և նոր կառուցման ժամանակ նպատակահարմար է օգտագործել առավելագույնը լավագույն ապրանքանիշերըէլեկտրոդներ KAZ-ի համար, քանի որ Շղթայի խափանումը ամբողջ տեղադրման ձախողումն է, և ԿԱԶ-ը վերականգնելու համար պետք է թանկարժեք հողային աշխատանքներ իրականացվեն:

5. ECP-ի մասով գործողությունների համակարգումը ստորգետնյա կոմունալ ծառայությունների այլ սեփականատերերի հետ հնարավորություն կտա միջոցներ ձեռնարկել ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերը «օտար» ECP կայանքների վնասակար ազդեցությունից պաշտպանելու համար, ինչպես նաև որոշ դեպքերում կազմակերպել համատեղ պաշտպանություն:

Սանկտ Պետերբուրգի ջեռուցման ցանցերի շահագործման փորձը համոզիչ կերպով ապացուցում է, որ ECP-ն եղել և մնում է կարևոր բաղադրիչ Սանկտ Պետերբուրգում ջերմամատակարարման հուսալիությունը բարելավելու միջոցառումների շարքում: